農作物產量受大洋環流氣候的影響狀況
來源: http://www.98fo.cn/article_list/news_5_1.html 類別:實用技術 更新時間:2012-10-29 閱讀次
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nongzuowudechanliang,suiransuizhexiandaijishudeyingxiang,yijingshouqihoudeyingxianghenxiao,meiyouyiqiankaotianchifandezhuangkuang,buguohaishihuishouqihoudeyingxiang,youqishidayanghuanliuqihoudeyingxiang,xiangduiyuchengmiao,fayadezhongzishouqiyingxiangdezuoyonggengda,zheyeshiweishenme人工氣候室、種子發芽箱及光照室等這些調節農作物生長氣候的儀器迅速發展的原因,下麵我們一起分析一下農作物產量受大洋環流氣候的影響狀況。
近幾年國內外在“作物產量:天氣氣候一環流”方麵所做的研究工作出發,針對用氣象學方法預報農業產量中存在的一些問題,提出了“環流一天氣氣候一農業年景”係統模式。70年代末80年代初隨著農業氣象預報的深人開拓,大氣科學進一步分支,開始注意大氣環流、天氣氣候、農業收成三者的關聯,把它們看成一個係統來研究(以下簡稱CwH係統)。L。T。steyaert(1978)曾提出一個基本設想川:大氣環流的大尺度形勢,如高空長波槽脊、半永久性氣壓中心、阻塞形勢等,決定了大範圍糧食作物產區的月氣候類型。運用“EOF”分析,他發現加拿大與美國南部構成的南北氣壓差同美國大平原小麥所需要的降水量呈正相關(序列長度76年),由此建立了氣壓一小麥產量模式。A。Mostek(1981)研究了美國玉米產量與行星波支配下大尺度天氣係統變化的關係。近幾年我國這方麵的研究也相當活躍。汪鐸(1981)運用天氣學方法分析了太湖平原糧食作物豐歉兩類年型的天氣和環流特征差異川,隨後初步給出了長江下遊糧作年景預報的環流模式14!。吉書琴(1982)提出了東北水稻產量的天氣模式。趙四強(1983)分析了歐亞高空環流和北太平洋海溫與我國糧食產量的關係16,,指出豐年(歉年)對應歐亞環流高指數(低指數)。藍鴻第(1984)提出埃爾尼諾年我國東北糧作和日本水稻年景偏差。最近,P。Handler(1984)運用115年長序列資料研究了美國玉米產量與赤道太平洋海麵溫度(ssT)異常的相關。汪鐸和張譚運用海平麵氣壓場長序列資料(1871一1980)配合降水、溫度和穀物產量資料,對我國東部主要產糧區的CWH係統初步做了係列分析,其一中汁淪了不同區域和不同時間尺度的CWH係xi統tong模mo式shi問wen題ti。然ran而er這zhe方fang麵mian工gong作zuo還hai不bu成cheng熟shu,有you不bu少shao環huan節jie和he問wen題ti有you必bi要yao提ti出chu來lai專zhuan門men討tao論lun和he澄cheng清qing。模mo式shi因yin子zi的de時shi空kong尺chi度du宜yi同tong係xi統tong模mo式shi的de時shi空kong尺chi度du相xiang匹pi配pei。如ru低di頻pin模mo式shi中zhong的de因yin子zi應ying在zai較jiao大da空kong間jian上shang選xuan擇ze,其qi中zhong作zuo物wu產chan區qu和he天tian氣qi類lei型xing可ke同tong大da範fan圍wei農nong業ye氣qi候hou區qu相xiang比bi擬ni;環流因子一般采用北半球極渦、中高緯西風環流、副熱帶高壓帶等半球尺度的環流係統。年景模式中的環流因子尺度略小些,如西太平洋副高、蒙(meng)古(gu)冷(leng)高(gao)壓(ya)等(deng),作(zuo)物(wu)產(chan)區(qu)的(de)範(fan)圍(wei)也(ye)相(xiang)應(ying)小(xiao)一(yi)些(xie),如(ru)一(yi)省(sheng)或(huo)數(shu)省(sheng)相(xiang)鄰(lin)地(di)區(qu)。季(ji)節(jie)模(mo)式(shi)中(zhong)因(yin)子(zi)的(de)尺(chi)度(du)需(xu)要(yao)研(yan)究(jiu),初(chu)步(bu)看(kan)法(fa)是(shi)作(zuo)物(wu)產(chan)區(qu)不(bu)小(xiao)於(yu)一(yi)省(sheng)內(nei)的(de)氣(qi)候(hou)分(fen)區(qu);天(tian)氣(qi)和(he)環(huan)流(liu)不(bu)小(xiao)於(yu)大(da)尺(chi)度(du)係(xi)統(tong)。對(dui)我(wo)國(guo)東(dong)部(bu)廣(guang)大(da)農(nong)業(ye)區(qu)發(fa)生(sheng)影(ying)響(xiang)的(de)天(tian)氣(qi)氣(qi)候(hou)一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)降(jiang)雨(yu)量(liang)和(he)溫(wen)度(du)來(lai)表(biao)征(zheng)。在(zai)考(kao)慮(lv)單(dan)項(xiang)因(yin)子(zi)的(de)作(zuo)用(yong)和(he)貢(gong)獻(xian)時(shi),也(ye)注(zhu)意(yi)到(dao)了(le)兩(liang)個(ge)以(yi)上(shang)因(yin)子(zi)組(zu)合(he)後(hou)產(chan)生(sheng)的(de)綜(zong)合(he)效(xiao)果(guo),這(zhe)樣(yang)可(ke)能(neng)更(geng)接(jie)近(jin)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)。因(yin)為(wei)天(tian)氣(qi)影(ying)響(xiang)作(zuo)物(wu)產(chan)量(liang)是(shi)在(zai)多(duo)因(yin)子(zi)(包括同期因子和前後期因子)的綜合作用下形成的。例如秋季低溫危害是在低溫和陰雨共同作用下產生的;其危害程度還同前期天氣或後期溫度有著密切關係。另外,環流因子的組合也開始受到注意,如南方濤動、南北濤動(SNO)、加拿大與美國南部的氣壓差等大型環流係統的研究和應用。
CWH係統提出的因子組合不是簡單的疊加,采用的方法和形式都需要研究。如運用經驗正交函數(EOF)keyifenxizuhehouxinyinzidegongxianhezhuyaochengfen,zhufenliangbenshenjiukeyikanzuozuheyinzi,fenxitatongchanliangdexiangguanxing。ciwai,fenxifaxianzuhededaxinghuanliuxitongbushigudingbubiande。geichulebufenhuanliuxitongsuijijieheyingxiangdiqubutong,tamendezhendongzhouqihezuheyinzichengfenfashengbiandongdeqingkuang。yinzizuhedefangshihehanyidouzhidejinyibutantao。xitongmoshitichugeleichidudezhendongyingfenbiechulihefenxi,ranhoupeiheshiyong。zhenduiyangbenxuliebuzuyinqichangqiyubaomoshibuwendingdeqingkuang,tichuyingfenjieduanjianliyubaomoshi,kewanghuodejiaohaoxiaoguo。zaixitongfenxidejichushangyanzhijileichidupeitaode、不bu同tong階jie段duan的de預yu報bao模mo式shi係xi列lie方fang案an,從cong而er對dui作zuo物wu產chan量liang的de低di頻pin波bo成cheng分fen和he高gao頻pin波bo成cheng分fen做zuo綜zong合he預yu報bao,可ke以yi適shi應ying國guo民min經jing濟ji各ge部bu門men的de需xu要yao。在zai糧liang食shi作zuo物wu產chan量liang或huo年nian景jing預yu報bao的de氣qi象xiang學xue方fang法fa中zhong,係xi統tong模mo式shi提ti供gong了le定ding性xing或huo半ban定ding量liang的de趨qu勢shi性xing背bei景jing分fen析xi,並bing且qie為wei製zhi作zuo預yu報bao模mo式shi提ti供gong了le有you價jia值zhi的de預yu報bao因yin子zi或huo信xin息xi,其qi中zhong不bu少shao是shi有you物wu理li意yi義yi和he生sheng物wu意yi義yi的de。另ling外wai,在zai經jing濟ji作zuo物wu預yu測ce方fang麵mian國guo內nei外wai也ye開kai展zhan了le應ying用yong研yan究jiu。M。D。Dennett運用主分量分析給出了歐洲煙草和甜菜的產量一天氣類型模式。我國在預測毛竹出筍年、春桑葉產量預報藝、麻作年景模式、蔬菜缺菜等級預報、柑橘年景分析等工作中都在不同程度上反映了係統模式的分析方法。這些方麵都有待進一步係統分析、深人研究。日常氣象業務和研究中的中長期預報是圍繞常規問題分析環流形勢,CWHxitongshejidefanweijiaoguangfan,zaishijianchiduhekongjianchidushangbushouchangguiyewuxianzhi。zheyang,jiuyoukenengfaxiandaxinghuanliudeyixiexinwenti,tichuyixiexinketi。piru,shexiangyunyongshiliaozhongdingqinghenongyeshouchengdejizai,tongguoCWH係統模式係列,可能模擬曆史時期氣候和環流的某些演變趨勢。又如大型環流的組合係統(濤動)的提出和研究。
係xi統tong模mo式shi著zhe眼yan在zai宏hong觀guan上shang處chu理li分fen析xi。其qi中zhong低di頻pin模mo式shi起qi到dao濾lv波bo作zuo用yong,突tu出chu模mo式shi主zhu導dao因yin子zi的de持chi續xu性xing貢gong獻xian。年nian景jing模mo式shi也ye起qi到dao某mou種zhong程cheng度du的de濾lv波bo效xiao果guo,把ba降jiang水shui、溫度等因子同作物收成綜合反映為年景,於是高頻波作為低頻波處理。季節模式描述了CWH係(xi)統(tong)的(de)高(gao)頻(pin)成(cheng)分(fen),是(shi)宏(hong)觀(guan)同(tong)微(wei)觀(guan)之(zhi)間(jian)溝(gou)通(tong)的(de)環(huan)節(jie)。目(mu)前(qian),這(zhe)幾(ji)類(lei)尺(chi)度(du)模(mo)式(shi)之(zhi)間(jian)的(de)聯(lian)結(jie)尚(shang)不(bu)清(qing)楚(chu),在(zai)某(mou)些(xie)環(huan)節(jie)上(shang)幾(ji)類(lei)模(mo)式(shi)的(de)圖(tu)象(xiang)會(hui)有(you)不(bu)一(yi)致(zhi)的(de)現(xian)象(xiang)。已(yi)有(you)的(de)分(fen)析(xi)中(zhong),前(qian)期(qi)大(da)型(xing)環(huan)流(liu)是(shi)同(tong)後(hou)期(qi)作(zuo)物(wu)年(nian)景(jing)對(dui)應(ying)的(de)。如(ru)l月、4月SNO係統分別對應春、夏兩季作物年景,10月環流係統對應越冬作物年景。但是前後期環流和天氣的關聯及演變過程還不十分清楚。階段性相反變化關係這類現象如何解釋?怎樣處理一些具體細節,譬如最近的階段性轉向的確定,都還有待深人分析。大型環流近百年長趨勢變化在本世紀30年代出現的一次轉折(由一個水平轉為另一個水平),認為是80―100年周期低頻振動的反映,這一點還需進一步研究論證。80年代前後是否有跡象表明發生著另一次轉折?值得注意。時間尺度更長的甚低頻振動也需要開拓研究。例如12世紀至。14世紀這類世界性寒冷期是否會導致廣大地區農作物同步低產的問題,也希望通過CWH係統模式予以探討澄清。
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